第二节　资源综合利用　环境保护名师教学实录

必修2 第四章

化学与自然资源的开发利用

第三节

开发利用金属矿物和海水资源

（第二课时）

【学习目标】

1．掌握从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品原理及方法。

2．认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。

【学习重难点】

重点：了解海水资源开发和利用。难点：了解海水资源开发和利用。

【学习过程】

二、海水资源的开发利用

【阅读教材】P90-91完成下列内容。

1、海水中水的储量约为1.3×10亿吨，约占地球上总水量的 。海水中水资源的利用主要包括 和 。

2、海水淡化的方法主要有： 、 、 等。

3、由于与 的相互作用，海水中溶解和悬浮着大量的 和 。由于海水的储量大，即使有些元素的富集程度很低，其总量也很可观。

4、海水中主要的化学元素有哪些？

5、完成〖实验4-2〗，并填写下表

往滤液中加几滴稀硫酸和H2O2

再往上述溶液中加入几滴淀粉溶液

讨论：⑴本实验的原理是什么？

⑵实验前为什么要用刷子而不用水冲洗干海带？

⑶碘易升华，为什么还可以用酒精灯灼烧干海带？

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现象

解释或用离子方程式表示

⑷能否用氯水代替稀硫酸和双氧水？

6、结合课本P85资料卡片内容，设计一个实验方案，模拟Br转变为Br2的生产过程，写出实验步骤及有关的化学方程式。

7、根据课本P91资料卡片，思考为提高海水制溴的经济效益，在工业生产中可采取哪些措施？

从海带中提取碘的实验

【演示实验】课本P91实验4-2 ①反应原理：海带中的碘元素主要以I的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2，再萃取出来。

用H2O2做氧化剂，反应的离子方程式是：2I+H2O2+2H=I2+2H2O ②提取流程

含碘元素的溶液

残渣

含碘单质的有机溶液

试剂

含碘单质的溶液

-+-_海带

灼烧

海带灰

溶解，过滤

③实验注意事项：海带不要用水洗，以免洗去海带中的碘；用干海带从而易于燃烧；灼烧海带的地方要注意通风。

【知识延伸】从海水中提取物质的方法

1．从海水中提取食盐的主要工艺流程

从海水中制取盐的方法主要有：盐田法、电渗析法和冷冻法。

2．从海水中提取镁的主要工艺流程（见教材习题4）

3．从海水中提取溴的主要工艺流程

①用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。

②向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl ③向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4

④向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr+Cl2=2HCl+Br2

⑤用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。

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海水综合利用联合工业体系一例（见P92）

【达标训练】

1、从海水中提取下列物质，可以不涉及化学变化的是

A、Mg

B、NaCl

C、Br2

D、K 2、下列哪种试剂加入到含有Br—的溶液中，可以将Br氧化为Br2

A、I2

B、I

C、Cl2

D、

Cl

———3、海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中提取镁，可按照如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；④将所得的产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法不正确的是

A、此法的优点之一是原料来源丰富

B、

进行①、②、③步操作的目的是从海水中提取氯化镁

C、第④步电解时会产生氯气

D、以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和复分解反应

4、全球海水中溴的藏量丰富，约占地球溴总藏量的99％，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65mg/L。其工业提取方法有：

（1）空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴单质。该方法涉及到的反应有：①

（写出离子方程式）；

②Br2+3CO32＝BrO3+ 5Br+3CO2↑

;

③BrO3+ 5Br+6H＝3Br2+3H2O。

－－－－－＋其中反应②中氧化剂是

；还原剂是

。

（2）空气吹出SO2吸收法。该方法基本同（1），只是将溴吹出后是用SO2来吸收的，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。

写出溴与二氧化硫反应的化学方程式：

。

（3）溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是

。下列可以用于海水中溴的萃取试剂的

。①乙醇

②四氯化碳

③硝酸

④裂化汽油

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5、教材P93第5、6、7题

6、（高考原题，试一试）海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：

（1）若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式

。

用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水MgCl2，其原因是

。

（2）Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。

（3）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的；

溶解时：

。

过滤时：

。

蒸发时：

。

(4)获得HCl的反应为2CH4+O2+4Cl2=======2CO+8HCl(不考虑其他反应)。事实上，生产中HCl一直在循环使用。试从理论上分析是否需要补充HCl，简要说明理由

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